 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Ноябрь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
В физике , поглощение из электромагнитного излучения , как материя ( как правило , электроны , связанные в атомах ) занимает фотон «ы энергии - и так превращает электромагнитную энергию в внутреннюю энергию абсорбера (например, тепловая энергия ). [1] Заметным эффектом является затухание или постепенное уменьшение интенсивности световых волн по мере их распространения через среду. Хотя поглощение волн обычно не зависит от их интенсивности (линейное поглощение), в определенных условиях (оптика ) прозрачность среды изменяется в зависимости от интенсивности волны, и возникает насыщаемое поглощение (или нелинейное поглощение).
Количественная оценка поглощения [ править ]
Многие подходы могут потенциально дать количественную оценку поглощения излучения, и ниже приводятся ключевые примеры.
- Коэффициент поглощения вместе с некоторыми тесно связанными производными величинами
- Коэффициент затухания (NB используется нечасто в значении, синонимичном «коэффициенту поглощения») [ необходима цитата ]
- Коэффициент ослабления Молярная (также называемый «молярный коэффициент поглощения»), который является коэффициент поглощения делится на молярность (смотри также Ламберта-Бера закон )
- Массовый коэффициент ослабления (также называемый «массовый коэффициент экстинкции»), который является коэффициент поглощения разделяется по плотности
- Сечение поглощения и рассеяния поперечное сечение , связанные тесно с коэффициентами поглощения и ослабления, соответственно ,
- «Затухание» в астрономии , что эквивалентно коэффициенту затухания
- Другие меры поглощения излучения, в том числе глубины проникновения и скин - эффект , постоянной распространения , коэффициента затухания , фазовой проницаемости и комплексного волнового числа , комплексного показателя преломления и коэффициента экстинкции , комплексной диэлектрической проницаемости , удельного электрического сопротивления и проводимости .
- Связанные измерения, включая оптическую плотность (также называемую «оптической плотностью») и оптическую глубину (также называемую «оптической толщиной»).
Все эти величины измеряют, по крайней мере, до некоторой степени, насколько хорошо среда поглощает излучение. То, что используют практикующие, зависит от области и техники, часто просто из-за условностей.
Измерение поглощения [ править ]
Поглощение объекта квантифицирует , сколько падающего света поглощается ею (вместо того , чтобы быть отражено или преломляется ). Это может быть связано с другими свойствами объекта через закон Бера – Ламберта .
Точные измерения оптической плотности на многих длинах волн позволяют идентифицировать вещество с помощью абсорбционной спектроскопии , когда образец освещается с одной стороны и измеряется интенсивность света, выходящего из образца во всех направлениях. Некоторыми примерами поглощения являются ультрафиолетовая-видимая спектроскопия , инфракрасная спектроскопия и рентгеновская абсорбционная спектроскопия .
Приложения [ править ]
Понимание и измерение поглощения электромагнитного излучения имеет множество применений.
- В радиораспространении он представлен в режиме распространения вне прямой видимости . Например, см. Расчет затухания радиоволн в атмосфере, используемый при проектировании спутниковой связи.
- В метеорологии и климатологии глобальные и местные температуры частично зависят от поглощения излучения атмосферными газами (например, парниковым эффектом ), а также поверхностью суши и океана (см. Альбедо ).
- В медицине , рентгеновские лучи поглощаются в разную степень различных тканей ( кости , в частности), которая является основой для рентгеновских изображений .
- В химии и материаловедении разные материалы и молекулы в разной степени поглощают излучение на разных частотах, что позволяет идентифицировать материалы.
- В оптике солнцезащитные очки, цветные фильтры, красители и другие подобные материалы разработаны специально с учетом того, какие видимые длины волн они поглощают и в каких пропорциях.
- В биологии фотосинтезирующие организмы требуют, чтобы свет соответствующей длины волны поглощался в пределах активной области хлоропластов , чтобы энергия света могла быть преобразована в химическую энергию в сахарах и других молекулах.
- В физике известно , что D-область ионосферы Земли значительно поглощает радиосигналы, которые попадают в высокочастотный электромагнитный спектр.
- В ядерной физике поглощение ядерных излучений можно использовать для измерения уровней жидкости, денситометрии или измерения толщины. [2]
См. Также [ править ]
- Абсорбирующие материалы
- Абсорбционная спектроскопия
- Альбедо
- Затухание
- Электромагнитное поглощение водой
- Поглощение гидроксильных ионов
- Оптоэлектроника
- Фотоэлектрический эффект
- Фотосинтез
- Солнечная батарея
- Спектральная линия
- Спектроскопия полного поглощения
- Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия
Ссылки [ править ]
- ^ Запад, Уильям. «Поглощение электромагнитного излучения» . AccessScience . Макгроу-Хилл. DOI : 10.1036 / 1097-8542.001600 . Проверено 8 апреля 2013 года .
- ^ М. Фалахати; и другие. (2018). «Проектирование, моделирование и изготовление непрерывного ядерного манометра для измерения уровня жидкости». Журнал приборостроения . 13 (2): P02028. Bibcode : 2018JInst..13P2028F . DOI : 10.1088 / 1748-0221 / 13/02 / P02028 .
- Томас, Майкл Э. (январь 2006 г.). Оптическое распространение в линейных средах: атмосферные газы и частицы, твердотельные компоненты и вода . Оптическое распространение в линейных средах: атмосферные газы и частицы . Издательство Оксфордского университета, США. С. 3 ... (главы 1, 2, 7). Bibcode : 2006oplm.book ..... T . ISBN 978-0-19-509161-8.
- ПрофХофф, Кен Меллендорф; Винс Колдер (ноябрь 2010 г.). «Отражение и поглощение» . Архив физики - Спросите ученого . Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 14 ноября 2010 .
